Тепловое излучение. Равновесное излучение. Характеристики теплового тела.

Если на тело падает поток излуче­ния Ф0 (рис. 1), то часть потока Фотр отражается от поверхности тела: от гладкой поверхности зеркально, а от матовой — диффузно во все стороны; часть потока Фпрох пройдет насквозь; часть потока Фпогл будет поглощаться частицами тела.     Общий баланс энергетических потоков: Ф₀=Ф_отр+Ф_погл+Ф_прох                        Слагаемые в формах безразмерных коэффициен­тов: отражения (р), поглощения (а) и прозрачности (D), связанные соотношением 1 = р+ а + D.

Поглощаемый поток излучения переходит в энер­гию их внутренних хаотических тепловых движений, и, далее - в энергию испускаемого электромагнитного излучения. Свечение тел при их нагревании называется тепловым излучением.

Основной характеристикой теплового излучения тела является лучеиспуска­тельная способность еТ . Эта лучистая энергия испускается единицей поверхности тела за единицу времени (Вт/м ) при температуре тела Т и уносится электромаг­нитными волнами разной длины (0 < X < со). Энергия электромагнитных волн, ис­пускаемая единицей поверхности излучающего тела за единицу времени, пропор­циональна величине выделенного интервала длин волн (от X до X + dX),:

Полная лучеиспускательная способность тела еТ складывается по всем интервалам длин волн: eT= d𝛌

На спектральной характеристике теплового излу­чения  при темп. Т заштрихованная полоска площадью  d𝛌 представляет собой энергию d

излучаемую в интервале длин волн d𝛌 .Полная лучеиспускательная способность еТ представлена всей заштрихованной площадью. С ростом температуры увеличивается интенсивность теплового движения частиц тела и возрастает энергия, излучаемая телом с элек­тромагнитными волнами любых 𝛌.поэтому при Т’>T вся спектральная характеристика теплового излучения поднимается. При этом растет и площадь под кривой ,т.е. полная лучеиспускательная способность тела еТ. При абс.нуле тепловое движение отсутствует(ε𝛌;0=0).Каждое тело при данной температуре характеризуется своей кривой лучеисп.способности и своим занчением полной лучеиспускательной способности еТ .Жидкости и твердые тела дают сплошной спектр излучения.Объект, который погло­щает, но не отражает свет (р = 0), представляют полостью в непроницаемых на­гретых стенках с одним малым отверстием. Луч ,падающий на отверстие попадает внутрь полости и испытывает многократное отражение от стенок полости.при каждом акте отражения луча происходит частичное поглощение стенками его энергии. После многократного отражения интенсивность выходящего обратно луча практ.равна нулю. Такое отверстие практически полностью поглощает все падающие на него лучи, и представляется абсолютно черным телом. При нагреве стенок этой же полости до некоторой температуры Т они начнут испускать электромагнитное излучение внутри. В итоге многократных испуска­ний и поглощений электромагнитного излучения стенками внутри полости установится равновесие между испусканием и поглощением, и полость наполнится волнами разной длины, поляризации и интенсивности. Установится равновесное излучение, фиксируемое по излучению малого отверстия.